伺服電機工作原理 伺服電機的優(yōu)點有哪些？

伺服電動機的工作原理及作用伺服電機的作用是驅(qū)動控制對象。被控對象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號電壓控制，信號電壓的大小和極性改變時，電機的轉(zhuǎn)動速度和方向也跟著變化。伺服電動機分類交流伺服電動機和直流伺服電動機。交流伺服電動機原理與兩相交流異步電機相同，定子上裝有兩個繞組—勵磁繞組和控制繞組。勵磁繞組和控制繞組在空間相隔90°。接線：勵磁繞組的接線 控制繞組的接線勵磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。

伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度，從而實現(xiàn)位移。

因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。

伺服電機的優(yōu)點：

1、精度：實現(xiàn)了位置，速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進電機失步的問題;

2、轉(zhuǎn)速：高速性能好，一般額定轉(zhuǎn)速能達到2000～3000轉(zhuǎn);

3、適應性：抗過載能力強，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用;

4、穩(wěn)定：低速運行平穩(wěn)，低速運行時不會產(chǎn)生類似于步進電機的步進運行現(xiàn)象。適用于有高速響應要求的場合;

5、及時性：電機加減速的動態(tài)相應時間短，一般在幾十毫秒之內(nèi);

6、舒適性：發(fā)熱和噪音明顯降低。

伺服電機可以控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

伺服電機的作用：伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確。

伺服電機的工作原理

1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。

2、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

伺服電機的別稱是“執(zhí)行電機”，從“執(zhí)行”兩個，我們可以知道，它是一個執(zhí)行者。有執(zhí)行，就必須有指令。而指令就來自于由驅(qū)動器解讀的控制器。所以，很多時候，我們說到伺服電機，其實還離不開伺服驅(qū)動器的存在。它們兩共同構(gòu)成了一個運動控制單元，俗稱“伺服系統(tǒng)”。

伺服驅(qū)動器(servo drives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。

編碼器是由刻度碼盤、發(fā)光二極管、紅外光電二級接收管、晶體管放大整形電路等組成，工作原理如下圖所示。

編碼器是作為伺服系統(tǒng)的速度反饋和位置反饋元件，速度U等于轉(zhuǎn)動一周的脈沖數(shù)除以轉(zhuǎn)動一周的時間，移動距離S等于編碼器輸出的脈沖的個數(shù)以脈沖當量數(shù)，例如脈沖當量是一個微米，脈沖的輸出個數(shù)乘以一微米就是工作平臺移動的距離，所以編碼器可以準確測量電機的轉(zhuǎn)速和工作臺移動的距離。

交流伺服電機結(jié)構(gòu)，它主要由定子和轉(zhuǎn)子及編碼器三部分組成。交流伺服電動機的定子是三相繞組，通一個三相交流電在定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁鐵場，其工作原理與三相電動機作原理一樣;轉(zhuǎn)子是一個永磁鐵，在定子旋轉(zhuǎn)磁場的作用下和磁場同步旋轉(zhuǎn)，因此伺服電機也可看成是個同步電機。

所以，編碼器與在伺服電機的轉(zhuǎn)子同軸，與轉(zhuǎn)子一起同軸轉(zhuǎn)幼，編碼器分辨率是131072脈沖/轉(zhuǎn)，等于何服電機旋轉(zhuǎn)一周編碼器就輸出131072個脈沖，編碼器輸出脈沖反饋到伺服驅(qū)動器上，它構(gòu)成一個閉環(huán)控制，從而伺服電機可以高速、高精的運動起來。